El mecanismo diferencial, como funciona y como está compuesto

Estuvimos considerando al conjunto diferencial, es decir al mecanismo reductor piñón-corona y al dispositivo diferencial propiamente dicho. Lo hemos descripto basicamente, como funciona y como está compuesto. La necesidad del diferencial, debido a que en las curvas las ruedas internas a la misma, recorren un espacio menor que las ruedas externas. Es decir que, si el par motor o la cupla motríz que proviene del motor del vehículo, a través del eje o árbol de transmisión, llega al con junto diferencial, cuando éste lo recibe lo debe repartir y enviar, si la tracción es trasera, a las ruedas posteriores.
En las curvas, la diferencia de velocidad, pérdida por una rueda, es recuperada por la otra rueda en forma automática, de allí su nombre “diferencial”. El mecanismo piñóncorona, deberá realizar lo siguiente; - Reducir la velocidad del eje de transmisión, hasta alcanzar la velocidad más adecuada para las ruedas matrices. - Permitir que la rueda motríz interior, gire en una curva, a menos velocidad que la exterior. - En los vehículos con motor posicionado longitudinalmente, deberá transformar el par motor del eje longitudinal de transmisión, en dos de noventa grados que se transmiten a las ruedas. También se describió al diferencial autobloqueante o de control de deslizamiento, y sabemos que un diferencial con bloqueo, ya sea éste manual o automático, no permite la pérdida del par. Los más actualizados son: de acoplamiento viscoso (tipo Ferguson), los denominados Torsen.



La función del diferencial es dividir por igual al par motor, y transmitirlo a las ruedas, al mismo tiempo que permite que estos giren a diferentes velocidades si es necesario: 1- Satélites. 2- Piñón. 3- Entrada desde el motor. 4- Corona. 5- Planetarios. 6- Carter de la corona.

   

(1) Corte parcial de un diferencial autobloqueante comandado electrónicamente y detalle de las láminas de fricción.- ZF.
(2) Esquema de diferencial autobloqueante, con entrada de cupla motríz y distribución del par, favoreciendo a la rueda que menos patina.



Corte en perspectiva de un mecanismo diferencial autobloqueante (o de deslizamiento limitado) del tipo a láminas de fricción, y detalle de sus componentes: 1-Corona del mecanismo reductor (cónica). 2- Carcasa del mecanismo diferencial. 3- Satelites. 4-Eje porta Satelites. 5- Alojamiento uniforme del eje. 6y7- Discos o láminas de fricción. 8y9- Tapa con placa de apoyo. 10- Planetarios. 11- Anillos de empuje. 12- Resortes.

En los autos producidos en serie, el diferencial autobloqueante, es un mecanismo menos común, pero en autos deportivos y de competición es muy necesario, por estas ventajas; mayor estabilidad, y funcionamiento con adherencia limitada. Nos ocupamos también del diferencial llamado Torsen.
Al respecto hemos dicho, que el diferencial Torsen es definido como un dispositivo de “distribución de cupla”, de tipo mecánico producto de la sociedad estado unidense Gleason. Se trata de permitir a las dos ruedas de un mismo eje, de variar su velocidad relativa, es decir que una aumente en la misma manera que la otra disminuya (como en un diferencial normal). En vez, si una de las dos ruedas tiende a acelerarse, como cuando está por patinar, y la otra no tiende a reducir la propia velocidad, el sistema resulta casi bloqueado, y en consecuencia la cupla se orienta hacia la rueda quieta. El diferencial Torsen, aprovecha las acciones que se crean entre un engranaje helicoidal y un tornillo sinfin. El tornillo sinfin hace girar al engranaje helicoidal, pero en cambio el engranaje helicoidal no puede hacer girar al tornillo sinfin. Este diferencial está compuesto por lo siguiente;
• Un cárter externo, que toma el movimiento del eje de transmisión por medio de la corona cónica.
• Dos planetarios que están constituídos por dos tornillo sinfin, acoplados cada uno de ellos a los paliers que mueven las ruedas.
Este sistema, tiene su ventaja y es que no entra en acción bloqueando el diferencial, por el contrario ya que va transmitiendo el par motor o la cupla motríz, de acuerdo a la necesidad de cada rueda, sin que haya pérdida de tracción en ningún momento.
Existe un diferencial de acoplamiento viscoso o conjunto viscoacoplador, también denominado diferencial Ferguson, que funciona de una manera bastante diferente al diferencial Torsen. Dentro de un cárter giran dos grupos de discos, unos unidos al tren delantero, y los otros al tren trasero, dentro de un baño de aceite siliconado de alta viscosidad.

Cuando el vehículo se desplaza en línea recta, y giran a la misma velocidad las ruedas delanteras y las traseras, el conjunto viscoacoplador no trabaja.
En el momento en que se produce un deslizamiento de discos, generado por una diferencial de velocidades entre los dos trenes, el aceite siliconado de alta viscosidad existente entre los discos, limita un posible deslizamiento o patinamiento, debido a la resistencia que opone dicho fluído, a que patinen entre ambos.

Esta alta viscosidad del aceite, hace que los discos de uno de los trenes actúen de freno de los otros, recibiendo al mismo tiempo un aumento de cupla, que es enviado a las ruedas que tienen mayor adherencia.

   

(1) El diferencial Torsen “distribuidor de cupla”, aprovecha las acciones que se crean entre un engranaje helicoidal y un tornillo sinfin, y fue desarrollado por la firma Gleason.
(2) El diferencial viscoso, también denominado embrague viscoso o conjunto viscoacoplador, se basa en un funcionamiento simple por medio de discos que se mueven, dentro de un baño de aceite siliconado.